CN110052664A - 一种用于加工谐波减速器柔轮的设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于加工谐波减速器柔轮的设备，本发明采用多个刀具组件均匀环设在刀盘的底面，且多个刀具组件与柔轮相互对齐；其中所述每个刀具组件包括管状结构的刀柄，且刀柄的内壁沿其周向设有用于对柔轮外侧壁进行切削的刀片，而且每个刀具组件中的刀片的内径沿底盘旋转方向递减，第一驱动装置驱动底盘旋转，且第二驱动装置驱动刀盘下移，故在对同一个柔轮的加工，是通过内径递减的刀片依次对柔轮的外侧壁进行逐层削薄加工；故相对于传统技术本发明大大减少了刀具组件的磨损程度，提高了刀具组件的寿命；在本申请中在底盘的表面设有多个固定柔轮的膨胀芯轴组件，故可实现对多个柔轮进行加工，工作效率相对于传统技术大大提高。

Description

一种用于加工谐波减速器柔轮的设备

技术领域

本发明涉及谐波减速器制造技术领域，尤其是指一种用于加工谐波减速器柔轮的设备。

背景技术

谐波减速器因具有很大传动比被广泛应用于机械传动领域，通常谐波减速器包括刚性轮、柔性轮以及波发生器。其中，刚性轮实际上是一个刚度很大的内齿圈；柔性轮呈筒状，并由刚性较小的材料制成，柔性轮的筒口端的外壁上形成外齿，柔性轮的筒口端伸入刚性轮中，其外齿用于与刚性轮的内齿啮合；波发生器为椭圆柱状，其伸入至柔性轮的筒口端，当波发生器由动力机构驱动而转动时，与波发生器的长轴对应的柔性轮的外齿通过不断与刚性轮的内齿啮合而使波发生器驱动柔性轮转动，柔性轮带动连接在筒底端的负载以使负载执行某种目标任务；

而在现技术中对于柔轮的制造加工，一般首先将刀具组件的切削刃形状设计为与被切柔轮的齿槽形状相吻合，然后通过液压机直接驱动刀具组件对齿轮进行一次铣削成形出一个齿槽；其中现有技术中具有以下缺点：现技术需要用刀具组件进行多次操作才能实现加工出全部齿槽，故导致存在产品的精度不高、生产效率低下的问题；而且现技术中，是通过刀具组件直接一次冲压出一个齿槽，故对刀具的磨损较大；而且要完成整个柔轮，需要重复多次上述操作才能实现加工出全部齿槽，故对刀具的磨损严重，严重甚至会导致刀具报废，增加设备成本。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于加工谐波减速器柔轮的设备，大大减少了刀具组件的磨损程度，提高了刀具组件的寿命；可以大大提高产品的精度，工作效率相对于传统技术大大提高。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于加工谐波减速器柔轮的设备，包括底盘、设置在底盘上方的刀盘、与底盘驱动连接的第一驱动装置、与刀盘驱动连接的第二驱动装置、多个用于固定柔轮的膨胀芯轴组件、与膨胀芯轴组件数量相同的刀具组件；其中多个膨胀芯轴组件均匀环设在底盘的表面，多个刀具组件均匀环设在在刀盘的底面，且多个刀具组件与柔轮相互对齐；其中所述每个刀具组件包括管状结构的刀柄，所述刀柄的内壁沿其周向设有用于对柔轮外侧壁进行切削的刀片；其中第一驱动装置驱动底盘旋转并使得膨胀芯轴组件与刀柄对齐，且第二驱动装置驱动刀盘上的刀柄往靠近膨胀芯轴组件的方向移动，刀柄内的刀片对套设在膨胀芯轴组件上的柔轮的外侧壁进行切削，且在不同刀柄内的刀片的内径沿底盘旋转方向递减。

优选为，在多个刀具组件中，内径最大的刀片的内径小于柔轮的外径，所述内径最小的刀片的内径大于柔轮的内径。

优选为，所述刀柄包括外围刀柄、中空棱柱状的内围刀垫、圆环状的刀具压板，其中所述刀片也为中空棱柱结构，所述外围刀柄内设有沿外围刀柄长度贯穿自身的内围安装孔，所述内围刀垫以及刀片由刀盘往底盘的方向依次插设在内围安装孔内，所述刀具压板固定设置在外围刀柄靠近底盘的一端。

优选为，在同一个刀具组件中，所述内围刀垫以及刀具压板的内径相同，且刀片的内径小于内围刀垫的内径。

优选为，所述刀片的内侧面沿其周向设有多个沿刀柄的长度方向延伸的刀刃。

优选为，所述第一驱动装置包括电机、减速器，其中电机的输出轴与减速器的输入轴连接，且所述减速器的输出轴与底盘的底面固定连接。

优选为，还包括定位杆、多根导杆，所述定位杆的一端固定设置在底盘的中心处，定位杆的另一端通过轴承穿过刀盘的中心，其中多根导杆均匀环设在底盘表面，且每根导杆设置在相邻的两个膨胀芯轴组件之间，其中所述刀盘的表面设有多个对应导杆的定位安装孔，且每个定位安装孔内配装有导套，其中第二驱动装置驱动刀盘沿定位杆的长度方向移动，且导套套设在导杆的表面并沿导杆长度方向移动。

优选为，所述第二驱动装置为液压机。

本发明的有益效果在于：相对于传统技术中直接将刀具组件的切削刃形状设计为与被切齿轮的齿槽形状相吻合，然后通过液压机直接驱动刀具组件对柔轮进行一次铣削成形出齿槽的工艺，在本发明采用多个刀具组件均匀环设在在刀盘的底面，且多个刀具组件与柔轮相互对齐；其中所述每个刀具组件包括管状结构的刀柄，且刀柄的内壁沿其周向设有用于对柔轮外侧壁进行切削的刀片，而且每个刀具组件中的刀片的内径沿底盘旋转方向递减，第一驱动装置驱动底盘旋转，且第二驱动装置驱动刀盘下移，故在对同一个柔轮的加工，是通过内径递减的刀片依次对柔轮的外侧壁进行逐层削薄加工；故相对于传统技术本发明大大减少了刀具组件的磨损程度，提高了刀具组件的寿命；同时不同于传统技术中需要采用刀具组件进行多次操作才能实现加工出全部齿槽，在本申请中在底盘的表面设有多个固定柔轮的膨胀芯轴组件，故可实现对多个柔轮进行加工，工作效率相对于传统技术大大提高。

附图说明

图1 是本发明整体设备的正视结构示意图。

图2 是本发明整体设备俯视图。

图3 是本发明底盘的立体结构示意图

图4 是本发明刀具组件的俯视图。

图5 是本发明刀具组件的爆炸图。

附图标号说明：1、底盘;2、膨胀芯轴组件;3、柔轮;4、刀盘;41、定位安装孔;42、导套;5、刀具组件;51、外围刀柄;511、内围安装孔；52、内围刀垫;53、刀片;54、刀具压板;6、导杆;7、减速器;8、定位杆。

具体实施方式

请参阅图1-5所示，本发明关于一种用于加工谐波减速器柔轮的设备，包括底盘1、设置在底盘1上方的刀盘4、与底盘1驱动连接的第一驱动装置、与刀盘4驱动连接的第二驱动装置、多个用于固定柔轮3的膨胀芯轴组件2、与膨胀芯轴组件2数量相同的刀具组件5；其中多个膨胀芯轴组件2均匀环设在底盘1的表面，多个刀具组件5均匀环设在在刀盘4的底面，且多个刀具组件5与柔轮3相互对齐；其中所述每个刀具组件5包括管状结构的刀柄，所述刀柄的内壁沿其周向设有用于对柔轮3外侧壁进行切削的刀片53；其中第一驱动装置驱动底盘1旋转并使得膨胀芯轴组件2与刀柄对齐，且第二驱动装置驱动刀盘4上的刀柄往靠近膨胀芯轴组件2的方向移动，刀柄内的刀片53对套设在膨胀芯轴组件2上的柔轮3的外侧壁进行切削，且在不同刀柄内的刀片53的内径沿底盘1旋转方向递减。

相对于传统技术中直接将刀具组件5的切削刃形状设计为与被切齿轮的齿槽形状相吻合，然后通过液压机直接驱动刀具组件5对柔轮3进行一次铣削成形出齿槽的工艺，在本发明采用多个刀具组件5均匀环设在在刀盘4的底面，且多个刀具组件5与柔轮3相互对齐；其中所述每个刀具组件5包括管状结构的刀柄，且刀柄的内壁沿其周向设有用于对柔轮3外侧壁进行切削的刀片53，而且每个刀具组件5中的刀片53的内径沿底盘1旋转方向递减，第一驱动装置驱动底盘1旋转，且第二驱动装置驱动刀盘4下移，故在对同一个柔轮3的加工，是通过内径递减的刀片53依次对柔轮3的外侧壁进行逐层削薄加工；故相对于传统技术本发明大大减少了刀具组件5的磨损程度，提高了刀具组件5的寿命；同时不同于传统技术中需要采用刀具组件5进行多次操作才能实现加工出全部齿槽，在底盘1的表面设有多个固定柔轮3的膨胀芯轴组件2，故可实现对多个柔轮3进行加工，工作效率相对于传统技术大大提高。

在本具体实施例中，底盘1表面环设有6个用于固定柔轮3的膨胀芯轴组件2、刀盘4底面设有6个刀具组件5，且膨胀芯轴组件2与刀具组件5相互对齐；而且在本具体实施例中第一驱动装置驱动底盘1旋转的方向规定为顺时针旋转，故6个膨胀芯轴组件2按顺时针排列并定义为：第一膨胀芯轴组件2、第二膨胀芯轴组件2、第三膨胀芯轴组件2、第四膨胀芯轴组件2、第五膨胀芯轴组件2、第六膨胀芯轴组件2；

故位于第一膨胀芯轴组件2至第六膨胀芯轴组件2正上方的刀具组件5依次定义为：第一刀具组件5、第二刀具组件5、第三刀具组件5、第四刀具组件5、第五刀具组件5、第六刀具组件5；且第一刀具组件5至第六刀具组件5中的刀片53的内径沿顺时针递减；

请参阅图1-5所示，基于上述具体实施例，其具体加工步骤为：

步骤S1：首先在第一膨胀芯轴组件2套设有待加工的柔轮3，启动第一膨胀芯轴组件2并使得柔轮3涨紧；第二驱动装置驱动刀盘4下移，并使得第一刀具组件5对待加工柔轮3的外侧壁进行切削；（在此过程中，刀盘4上的所有刀具组件5都会被带动下移，但是由于在步骤S1中只在第一膨胀芯轴组件2上套设有待加工的柔轮3，故第一刀具组件5以外的刀具组件5并不参与切削）；

步骤S2：第一驱动装置带动底盘1顺时针旋转，并使得第六膨胀芯轴组件2与第一刀具组件5对齐；在第六膨胀芯轴组件2套设有待加工的柔轮3，启动第六膨胀芯轴组件2并使得柔轮3涨紧；第二驱动装置推动刀盘4下移，并使得第一刀具组件5对位于第六膨胀芯轴组件2的待加工柔轮3的外侧壁进行切削，同时第二刀具组件5对位于第一膨胀芯轴组件2的柔轮3的外侧壁进行第二次的切削；

步骤S3：第一驱动装置带动底盘1顺时针旋转，并使得第五膨胀芯轴组件2与第一刀具组件5对齐；在第五膨胀芯轴组件2套设有待加工的柔轮3，启动第五膨胀芯轴组件2并使得柔轮3涨紧；第二驱动装置推动刀盘4下移，并使得第一刀具组件5对位于第五膨胀芯轴组件2的待加工柔轮3的外侧壁进行切削，同时第二刀具组件5对位于第六膨胀芯轴组件2的柔轮3的外侧壁进行第二次的切削；同时第三刀具组件5对位于第一膨胀芯轴组件2的柔轮3的外侧壁进行第三次的切削；

步骤S4：第一驱动装置带动底盘1顺时针旋转，并使得第四膨胀芯轴组件2与第一刀具组件5对齐；在第四膨胀芯轴组件2套设有待加工的柔轮3，启动第四膨胀芯轴组件2并使得柔轮3涨紧；第二驱动装置推动刀盘4下移，并使得第一刀具组件5对位于第四膨胀芯轴组件2的待加工柔轮3的外侧壁进行切削，同时第二刀具组件5对位于第五膨胀芯轴组件2的柔轮3的外侧壁进行第二次的切削；同时第三刀具组件5对位于第六膨胀芯轴组件2的柔轮3的外侧壁进行第三次的切削；同时第四刀具组件5对位于第一膨胀芯轴组件2的柔轮3的外侧壁进行第四次的切削；

步骤S5：第一驱动装置带动底盘1顺时针旋转，并使得第三膨胀芯轴组件2与第一刀具组件5对齐；在第三膨胀芯轴组件2套设有待加工的柔轮3，启动第三膨胀芯轴组件2并使得柔轮3涨紧；第二驱动装置推动刀盘4下移，并使得第一刀具组件5对位于第三膨胀芯轴组件2的待加工柔轮3的外侧壁进行切削，同时第二刀具组件5对位于第四膨胀芯轴组件2的柔轮3的外侧壁进行第二次的切削；同时第三刀具组件5对位于第五膨胀芯轴组件2的柔轮3的外侧壁进行第三次的切削；同时第四刀具组件5对位于第六膨胀芯轴组件2的柔轮3的外侧壁进行第四次的切削；同时第五刀具组件5对位于第一膨胀芯轴组件2的柔轮3的外侧壁进行第五次的切削；

步骤S6：第一驱动装置带动底盘1顺时针旋转，并使得第二膨胀芯轴组件2与第一刀具组件5对齐；在第二膨胀芯轴组件2套设有待加工的柔轮3，启动第二膨胀芯轴组件2并使得柔轮3涨紧；第二驱动装置推动刀盘4下移，并使得第一刀具组件5对位于第二膨胀芯轴组件2的待加工柔轮3的外侧壁进行切削，同时第二刀具组件5对位于第三膨胀芯轴组件2的柔轮3的外侧壁进行第二次的切削；同时第三刀具组件5对位于第四膨胀芯轴组件2的柔轮3的外侧壁进行第三次的切削；同时第四刀具组件5对位于第五膨胀芯轴组件2的柔轮3的外侧壁进行第四次的切削；同时第五刀具组件5对位于第六膨胀芯轴组件2的柔轮3的外侧壁进行第五次的切削；同时第六刀具组件5对位于第一膨胀芯轴组件2的柔轮3的外侧壁进行第六次的切削；

步骤S7：关闭第一膨胀芯轴组件2，并将经过六次的切削的成品柔轮3从第一膨胀芯轴组件2取出；

步骤S8：将全新的待加工柔轮3套设在第一膨胀芯轴组件2上，启动膨胀芯轴组件2并使得柔轮3涨紧；

步骤S9：第一驱动装置带动底盘1顺时针旋转，并使得第一膨胀芯轴组件2与第一刀具组件5对齐；第二驱动装置推动刀盘4下移，并使得第一刀具组件5对位于第一膨胀芯轴组件2的待加工柔轮3的外侧壁进行切削，同时第二刀具组件5对位于第二膨胀芯轴组件2的柔轮3的外侧壁进行第二次的切削；同时第三刀具组件5对位于第三膨胀芯轴组件2的柔轮3的外侧壁进行第三次的切削；同时第四刀具组件5对位于第四膨胀芯轴组件2的柔轮3的外侧壁进行第四次的切削；同时第五刀具组件5对位于第五膨胀芯轴组件2的柔轮3的外侧壁进行第五次的切削；同时第六刀具组件5对位于第六膨胀芯轴组件2的柔轮3的外侧壁进行第六次的切削。

故用户可重复上述步骤依次对多个柔轮3进行加工，传统技术中加工一柔轮3需要20min-30min，而在本申请中加工一个1个柔轮3只需1min，故工作效率相对于现技术大大提高。

其中上述的膨胀芯轴组件2是通过胀紧螺母在芯轴上的往复运动，实现膨胀套受挤压膨胀时将工件内孔胀紧；由于在本具体实施例中所采用的膨胀芯轴组件2为现有的公知技术，故针对膨胀芯轴组件2内部的结构不再作具体的描述。

请参阅图4-5所示，进一步，所述刀柄包括外围刀柄51、中空棱柱状的内围刀垫52、圆环状的刀具压板54，其中所述刀片53也为中空棱柱结构，其中所述外围刀柄51内设有与刀片53以及内围刀垫相对应的内围安装孔511，所述内围刀垫52以及刀片53由上至下依次插设在内围安装孔511内，所述刀具压板54固定设置在外围刀柄51远离刀盘4的一端。

在本具体实施例中，所述刀片53为中空棱柱结构可以刀片53防止在对柔轮3加工过程中发生偏移甚至旋转的情况出现，保证其加工的精度；而且内围刀垫52以及刀片53由上至下依次插设在 内围安装孔511内，所述刀具压板54固定设置在外围刀柄51远离刀盘4的一端；内围刀垫52以及刀具压板54分别将刀片53的表面以及底面压紧，故内围刀垫52以及刀具压板54可以限制刀片53竖直方向的移动，同样防止了刀片53在对柔轮3加工过程中发生偏移的情况出现。

进一步，在同一个刀具组件5中，所述内围刀垫52以及刀具压板54的内径一致，且刀片53的内径小于内围刀垫52的内径。其中在本具体实施例中，内围刀垫52以及刀具压板54内径一致且大于柔轮3外径，故可以确保在加工过程中，柔轮3可以顺利通过刀具压板54以及内围刀垫52；

其中多个刀具组件5中，内径最大的刀片53的内径小于柔轮3的外径，所述内径最小的刀片53的内径大于柔轮3的内径。即保证在加工过程中，刀片53始终对柔轮3的外侧壁进行削薄，避免刀片53与柔轮3的外侧壁不接触或削穿柔轮3的外侧壁情况出现。

进一步，所述刀片53的内侧面沿其周向设有多个沿刀柄的长度方向延伸的刀刃。在本具体实施例中，刀片53内侧面的刀刃的数量可以根据的柔轮3外侧壁齿槽的数量而设定，故可以根据不同型号的柔轮3而对应替换具有不同刀刃数量的刀片53。

请参阅图1所示，进一步，还包括定位杆8、多根导杆6，所述定位杆8的一端固定设置在底盘1的中心处，定位杆8的另一端通过轴承穿过刀盘4的中心，其中多根导杆6均匀环设在底盘1表面，且每根导杆6设置在相邻的两个膨胀芯轴组件2之间，其中所述刀盘4的表面设有多个对应导杆6的定位安装孔41，且每个定位安装孔41内配装有导套42，其中第二驱动装置驱动刀盘4沿定位杆8的长度方向移动，且导套42套设在导杆6的表面并沿导杆6长度方向移动。在本具体实施例中，第二驱动装置驱动刀盘4沿定位杆8的长度方向移动，而且刀盘4上的导套42套设在导杆6的表面并沿导杆6长度方向移动；并可保证刀盘4上的刀具组件5在下移过程中始终与柔轮3对齐,避免刀片53在对柔轮3加工过程中发生偏移，影响加工精度的情况出现；

优选为，所述第一驱动装置包括电机（图未示）、减速器7，其中电机的输出轴与减速器7的输入轴连接，且所述减速器7的输出轴与底盘1的底面固定连接。在本具体实施例中，通过在电机的输出轴外接减速器7，并使得减少输出的转速并提高其扭矩。

进一步，所述第二驱动装置为液压机（图未示）。在本具体实施例中，所述第二驱动装置为液压机，其中液压机的输出轴与刀盘4的表面固定连接，并驱动整个刀盘4向靠近底盘1的方向移动，值得注意的是用户还可以根据实际的生产需要选择其他的驱动装置比如冲压机。

以上实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种用于加工谐波减速器柔轮的设备，其特征在于，包括底盘、设置在底盘上方的刀盘、与底盘驱动连接的第一驱动装置、与刀盘驱动连接的第二驱动装置、多个用于固定柔轮的膨胀芯轴组件、与膨胀芯轴组件数量相同的刀具组件；其中多个膨胀芯轴组件均匀环设在底盘的表面，多个刀具组件均匀环设在刀盘的底面，且多个刀具组件与柔轮相互对齐；其中所述每个刀具组件包括管状结构的刀柄，所述刀柄的内壁沿其周向设有用于对柔轮外侧壁进行切削的刀片；其中第一驱动装置驱动底盘旋转并使得膨胀芯轴组件与刀柄对齐，且第二驱动装置驱动刀盘上的刀柄往靠近膨胀芯轴组件的方向移动，刀柄内的刀片对套设在膨胀芯轴组件上的柔轮的外侧壁进行切削，且在不同刀柄内的刀片的内径沿底盘旋转方向递减。

2.根据权利要求1所述的一种用于加工谐波减速器柔轮的设备，其特征在于，在多个刀具组件中，内径最大的刀片的内径小于柔轮的外径，所述内径最小的刀片的内径大于柔轮的内径。

3.根据权利要求1所述的一种用于加工谐波减速器柔轮的设备，其特征在于，所述刀柄包括外围刀柄、中空棱柱状的内围刀垫、圆环状的刀具压板，其中所述刀片也为中空棱柱结构，所述外围刀柄内设有沿外围刀柄长度贯穿自身的内围安装孔，所述内围刀垫以及刀片由刀盘往底盘的方向依次插设在内围安装孔内，所述刀具压板固定设置在外围刀柄靠近底盘的一端。

4.根据权利要求3所述的一种用于加工谐波减速器柔轮的设备，其特征在于，在同一个刀具组件中，所述内围刀垫以及刀具压板的内径相同，且刀片的内径小于内围刀垫的内径。

5.根据权利要求1或3所述的一种用于加工谐波减速器柔轮的设备，其特征在于，所述刀片的内侧面沿其周向设有多个沿刀柄的长度方向延伸的刀刃。

6.根据权利要求1所述的一种用于加工谐波减速器柔轮的设备，其特征在于，所述第一驱动装置包括电机、减速器，其中电机的输出轴与减速器的输入轴连接，且所述减速器的输出轴与底盘的底面固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种用于加工谐波减速器柔轮的设备，其特征在于，还包括定位杆、多根导杆，所述定位杆的一端固定设置在底盘的中心处，定位杆的另一端通过轴承穿过刀盘的中心，其中多根导杆均匀环设在底盘表面，且每根导杆设置在相邻的两个膨胀芯轴组件之间，其中所述刀盘的表面设有多个对应导杆的定位安装孔，且每个定位安装孔内配装有导套，其中第二驱动装置驱动刀盘沿定位杆的长度方向移动，且导套套设在导杆的表面并沿导杆长度方向移动。

8.根据权利要求1或7所述的一种用于加工谐波减速器柔轮的设备，其特征在于，所述第二驱动装置为液压机。